陽光的秘密
壹、活動目標 Goal
1. 了解陽光對生活的重要性。
2. 陽光包含了不同的色彩,主要有三原色RGB
3. 陽光顏色影響眼睛看到的物體顏色
4. 紅藍眼鏡的生活應用
大概念 Big Idea
陽光與三原色
核心問題(探究問題) Essential Question
1.如果沒有陽光,我們看的見東西嗎?
2.太陽光是甚麼顏色的?
3.如果陽光不是白色的,物體的顏色會有變化嗎?
教學對象
國小生 5~6年級
教學時間
40分鐘 (約1節課)
作者(服務單位)
黃傅俊/蘭潭國小、蘇巧畇/溪口國小
通訊作者e-mail
nthueetnu@gmail.com
貳、課程綱要對照 Course Outline
學習表現
ti-Ⅲ-1
能運用好奇心察覺日常生活現象的規律性會因為某些改變而產生差異,並能依據已知的科學知識科學方法想像可能發生的事情,以察覺不同的方法,也常能做出不同的成品。
ai-Ⅲ-3
參與合作學習並與同儕有良好的互動經驗,享受學習科學的樂趣。
學習內容
INa-Ⅱ-6太陽是地球能量的主要來源,提供生物的生長需要,能量可以各種形式呈現。
INe-Ⅲ-7陽光是由不同色光組成。
核心素養(領域綱要)
自-E-A3 具備透過實地操作探究活動探索科學問題的能力,並能初步根據問題特性、資源的有無等因素,規劃簡單步驟,操作適合學習階段的器材 儀器、科技設備及 資源,進行自然科 學實驗。
參、活動原理 Theory
1. 陽光在生活的角色,
(1)給地球帶來光和熱。
(2)人在陽光的照射下,製造出維生素D。
(3)陽光讓食物上的水份蒸發,延長食物的保存期限。
(4)有些爬蟲類動物,會藉由曬太陽來控制體溫,以達到補充熱量。
2. 陽光是由不同色光組成
【圖一】
牛頓在三稜鏡色散實驗中發現,太陽光經三稜鏡色散後,會分離出紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種色光,而只要其中的三種色光便可組合成白光,這三種色光也就是「光的三原色」。
3.日常生活動的物體的顏色是物體「反射色光」造成的結果。
太陽光裡面有很多種顏色的光,這些光照到盒子以後,如果所有的光都被吸收掉,只有藍色反射出來,眼睛就會看到這個盒子是藍色。如果只有紅色光反射出來,眼睛就會看到這個盒子是紅色。
4.紅藍立體眼鏡
紅藍眼鏡是使用光線穿透的濾鏡原理來顯示出3D影像。 在成像原理上,是將一張3D立體圖片以2個不同顏色交疊顯示,而透過紅藍眼鏡各自濾出可視的圖像內容,並將左右2邊的影像重疊,產生3D的立體視覺效果。
【圖一】
肆、活動材料 Material
器材
【圖二】A4影印紙紙箱(含蓋)*1
【圖三】1M彩色LED燈條組
【圖四】5V隨身電源*1
【圖五】3D紅藍色立體眼鏡*每人一個
【圖六】事先設計好的藍紅色字體圖卡數張
藥品
無
【圖二】
【圖三】
【圖四】
【圖五】
【圖六】
伍、活動步驟 Step
【圖十四】請組員將導光光纖拉開成一直線。
第一部分 引起動機:
一、【圖七】
老師提問:太陽每天都會照著我們,說說太陽光對我們生活的重要性。(請小朋友回答後,教學者補充1個或2個)
1.給地球帶來光和熱。
2.人在陽光的照射下,製造出維生素D。
3.陽光讓食物上的水份蒸發,延長食物的保存期限
4.有些爬蟲類動物,會藉由曬太陽來控制體溫,補充熱量
二、【圖八】
老師提問:太陽光一直存在,也對我們很重要,有沒有人注意到當接近中午時,陽光是什麼顏色呢?
(小朋友回答~黃色 透明色 等等 很亮的顏色)
那很亮的顏色 有沒有很接近白色?
三、【圖九】
老師提問:這幾張照片分別是早晨、中午、傍晚的太陽,有沒有發現太陽光的顏色在這些時間看起來會不一樣呢?
四、【圖十】
老師提問:既然我們知道在不同的時間太陽光的顏色看起來會不同,那麼,在什麼情形下會同時看到太陽光同時呈現很多顏色呢?
(小朋友回答~~下雨過後,瀑布附近 ,吹泡泡,光碟片等等………)
五、【圖十一】
老師說明:為什麼平常看不到彩色的太陽光?
因為當這些顏色全部混合在一起,就是我們看到的白色太陽光
第二部分 探究與實驗
一、【圖十二】
老師提問:那如果太陽光不是白色的,那麼這個世界看起來會是怎樣的呢?
老師說明:老師這邊有三張印有不同顏色字的紙條,等一下我們來做實驗,請大家來猜看看紙條有什麼變化。
二、【圖十三】 實作一
(1)老師提問:將印有「13579」這張紙條放進紙箱中,如果用紅色的光去照它,大家先猜猜看,紙條看起來會是什麼樣子?你們覺得紙條上的數字是全部看不見?全部都看得見? 還是只看得見某些數字?
(2)老師請學生在學習單上實作一,把紅光圈起來並且在「我的預測」格子裡寫下預測。
(3)老師將觀察箱的燈光調整成紅色,請學生透過燈箱方孔觀察紙條,將看到的結果及顏色,寫在學習單實作一「實際觀測結果」的位置。
三、結果一
(1)老師提問:哪些字看起來最明顯?(379),這些字看起來是什麼顏色呢?(黑色)
(2)老師請答對的學生發表預測成功的原因。
四、【圖十四】實作二
(1)老師提問:更換另一張印有「ABCDE」的紙條,如果用藍色的光去照它,請大家猜猜看,會看到什麼樣子?你們覺得紙條上的英文字母是全部看不見? 全部都看得見? 還是只看得見某些英文字母?
(2)老師請學生在學習單上實作二,把藍光圈起來並且在「我的預測」格子裡寫下預測。
(3)老師將觀察箱的燈光調整成藍色,請學生透過燈箱方孔觀察紙條,將看到的結果及顏色,寫在學習單實作二「實際觀測結果」的位置。
五、結果二
(1)老師提問:哪些字看起來最明顯?(ABE),這些字看起來是什麼顏色呢?(黑色)
(2)老師請兩次都答對的學生發表預測成功的原因。
六、【圖十五】實作三
(1)老師提問:更換另一張印有「123AB」,如果利用(藍色或紅色老師任選一種)光去照它,請大家猜猜看,會看到什麼樣子?覺得紙條上的字會全部看不見?還是全部看得見?還是只看得見某些字?
(2)老師請學生在學習單上實作三,把紅(藍)光圈起來並且在「我的預測」格子裡寫下預測。
(3)老師將觀察箱的燈光調整成紅(藍)色,請學生透過燈箱方孔觀察紙條,將看到的結果及顏色,寫在學習單實作三「實際觀測結果」的位置。
七、結果三
(1)老師提問:所以哪些字看起來最明顯(紅色→23B、藍色→1A),字又是什麼顏色呢?(黑色)
(2)老師請三次都答對的學生發表預測成功的原因。
實作過程參考照片:
【圖十六】觀看燈箱之情形
【圖十七】藍色光下看到的效果
【圖十八】紅色光下看到的效果
第三部分 討論
一、【圖十九】老師提問:根據剛剛的實驗,我們看到物品的顏色是否會受到光線顏色的影響呢? (會)
老師說明:以這張圖片來說,因為太陽光裡面有很多種顏色的光,這些光照進來以後,所有的光都被吸收掉,只有藍色反射出來,所以眼睛就會看到這個盒子是藍色
二、【圖二十】老師提問:為什麼在紅光下,藍色的字看起來會變成黑色,原因是什麼?(請學生說明。如果學生無法解釋,就由老師說明)
藍色的字只能反射藍光,紅光被吸收了,沒有任何顏色的光反射進入眼睛,所以眼睛就會認為這個字是黑色。
三、【圖二十一】老師提問:為什麼在藍光下,紅色的字會變成黑色,原因是什麼?(請學生說明。如果學生無法解釋,就由老師說明)
紅色的字只能反射紅光,藍光被吸收了,沒有任何顏色的光反射進入眼睛,所以眼睛就感受到黑色。
四、【圖二十二】老師說明:因為太陽光裡面有很多的顏色,每一種物體會反射不同顏色的光。所以我們生活的世界裡,才會充滿了各種顏色---例如蔚藍的天空、紅色的花朵、綠色的樹葉、色彩斑斕的蝴蝶、各種顏色的筆……。
第四部分 應用與結論
一、【圖二十三】
(1)老師說明:剛剛我們討論到 太陽光有很多的顏色,有沒有人試過。如果透過紅色和藍色玻璃紙一起來看物品,會看到什麼特別的畫面呢?接下來我們來做一件有趣的事情~戴上紅藍眼鏡來觀看幾張圖片,看看大家有甚麼發現?
(2)老師發下每人一片紅藍立體眼鏡。
(3)老師切換PPT圖片,跟學生討論觀看的結果。
參考圖示:【圖二十四】
二、老師說明:所以,我們知道太陽光除了能夠讓我們看到東西,也能讓我們看到很多東西多采多姿的顏色,還能變化出很多好玩有趣的事情呢!
【圖七】
【圖八】
【圖九】
【圖十】
【圖十一】
【圖十二】
【圖十三】
【圖十四】
【圖十五】
【圖十六】
【圖十七】
【圖十八】
【圖十九】
【圖二十】
【圖二十一】
【圖二十二】
【圖二十三】
【圖二十四】
【圖二十五】
教案學習單
(待調整)
實作注意事項
實驗安全事項
1. 因學生臉部及眼睛需貼近紙箱觀察,須注意安全衛生問題。
2. 電池較小避免誤食,提醒學生使用後要記得回收。
教學心得
1. 由於每台彩色列表機實際輸出的紅色和藍色有色差,而且紅藍LED光線也會有色差,兩者顏色要相同,實驗效果才會最佳。建議在教學之前,教師要先自己觀察,必要時,根據燈光的顏色,微調彩色列印的顏色。
教學過程中,建議都先讓學生預測,並且在紙上畫出預測結果後,在進行觀察。並請預測正確的同學提供他推論的原因後,再進行下一次預測和觀察。
參考資料
維基百科,三原色光模式。
【TRY科學】20210310 - 光的三原色,色散原理,混合光,分光,牛頓,三陵鏡,影子
https://www.youtube.com/watch?v=0CRh8BwL7z8
闖關活動(十分鐘)
壹、準備活動
★教師準備:
1.設置好的觀察燈箱 (可視參加人數增加組數)
2.學習單、設計好的紅藍色字卡。
3.共用的筆和橡皮擦。
4.3D的圖片數張。
5.紅藍3D眼鏡(送給學生帶回)。
★學生準備:
約4-6人一組,共用一套燈箱及字卡。
貳、闖關之前
1.關主及學生就位,關主負責解說闖關步驟、說明器材,副關主則指導學
生進行操作。
2.約4-6人一組,共用一套燈箱及字卡,並叮嚀要照著關主的指示依步驟進行。
参、進入關卡
1.(1分鐘)關主請小組列隊,小組向關主問好。
2.(2分鐘)關主介紹關名「陽光的秘密」,利用海報說明闖關過程。
3.(2分鐘)關主發下第一張字卡,請學生預測這些字卡放在觀察燈箱裡,會看到那些字?(每次操作燈箱觀看字卡前都要先進行預測,並將預測的答案寫在學習單上才可以實際透過燈箱觀察。觀察後還要把觀測的結果寫在學習單上)
4.(1分鐘)接下來換發下第二張字卡,一樣請學生再預測一次後再觀察。(第二次跟第三次預測前,關主可以問一下前次預測成功的組員,是如何預測判斷的。)
5.(2分鐘)最後發下第三張字卡,同樣請學生預測後再觀察。
6.(2分鐘)最後關主總結並說明原理。
伍、闖關結束
1.完成闖關後,副關主發下每個學生一副3D眼鏡,然後欣賞事先準備好的圖片,並告訴副關主看起來的樣子有甚麼不一樣後,就可以離開進行下一關。3D
眼鏡則做為闖關的小獎品。
預算表
每人次/每組的材料及預算(*以一組為單位)
項目.材料 / 數量/金額 (元)
- A4影印紙的紙箱/一組2個/ 自備
- 彩色LED燈調組/一組各1/400元
- 5V行動電源/自備
- 紅藍色字卡/一組三樣式/自備
- 3D圖片數張/自備
- 紅藍3D眼鏡/每人一個/10*闖關人數